6.2. Минералы, руды и концентраты марганца

Разведанные запасы марганцевых руд на континентах расположены крайне неравномерно: Южная Африка 57%, Украина 21%, Габон 7%, Австралия 4%, прочие страны 11%.

Значительные резервы марганца сосредоточены на дне Мирового океана в виде железо-марганцевых конкреций, содержащих цветные металлы Cu, Ni, Co, Mo и др.

Наиболее распространенными минералами марганца являются: пиролюзит MnO₂, гаусманит Mn₃O₄, манганит MnO(OH), псиломелан MnO∙MnO₂∙nH₂O манганокальцит (Mn,Ca)CO₃ и др.

Месторождения марганцевых руд расположены на территории бывшего СССР неравномерно*. В России разведано 6,1% запасов марганцевых руд бывшего СССР, Украине – 82,4%, в Грузии – 8,9% и Казахстане – 2,6%.

Основное количество марганцевых руд добывается в Никопольском (~80%) и Чиатурском (~20%) марганцеворудных бассейнах. Схема основных рудоносных площадей Никопольского и Большетокмакского месторождений показана на рис. 6.14.

Наиболее распространены карбонатные и смешанные марганцевые руды (70,3% от общих запасов); оксидные со-ставляют 28,3%. Запасы окисленных руд (1,1%) и железо-марганцевых (0,3%) ограничены.

Марганцеворудные минералы, как и концентраты, представляют сложное минеральное сырье. Марганцевые руды основных месторождений стран СНГ характеризуются сравнительно высоким содержанием фосфора (0,2–0,3%). Встречающиеся обособленные фосфорсодержащие минералы представлены курскитом Са₃(РО₄)∙СаО₃, франколитом Са₁₀F₂СO₃О₂₄∙Н₂O, вивианитом (FеРО₄) и другими фосфатами.

С 1986 г. была начата добыча марганцевой руды на Таврическом ГОКе (Большетокмакское месторождение), однако в 1992 г. приостановлена.

По содержанию рудообразующих минералов окисленные руды подразделяются на: манганит-псиломелановые с примесью пиролюзита; пиролюзит-псиломелановые с при-

_______________

* Трубецкой К.Н. и др. Марганец. Минерально-сырьевая база СНГ. Добыча и обогащение руд. М.: Изд-во Акад. горн. Наук. 1999, - 271с.

месью манганита; пиролюзит-псиломелановые. Карбонатные руды относятся к изоморфному ряду манганокальцит-кальциевый родохрозит. Последний содержит в среднем 80–86% МnСО₃; 14–20% СаСО₃ и 39,8–42% Мn. Манганокальцит имеет переменный состав %: 28—58 МnСО₃; 42–56 СаСO₃; 13–30 Мn. Характеристики объема добычи марганцевой руды и качество концентратов в Никопольском марганцеворудном бассейне приведены в табл. 6.4.

Рис. 6.14. Схема основных рудоносных площадей Никопольского и

Большетокмакского месторождений:

а – оксидные; б – смешанные; в – карбонатные рудоносные площади;

I – Западно-Никопольская; II – Восточно-Никопольская; III - Большетокмакская; IV – Криворожская; V – Междуречье Днепр-Ингулец; участки: 1 – Максимово-Тимошевский; 2 – Закаменский и Новоселовский; 3 – Николаевский; 5 – Грушево-Брасанский; 6 – с. Новоселовка;

7 – Балка Зеленая; 8 – ст. Визирка; 9 – Ингулец; 10 – Николо-Козельский; 11 – Высокопольский; 12 – Ново-Воронцовский

Нерудные минералы в марганцевых рудах представлены кварцем, полевым шпатом*, опалом, халцедоном, глауконитом (K,Na,Ca)_<1(Al, Fe²⁺, Fe³⁺, Mg)₂[(OH)₂Al_0,5Si_3,65O₁₀]. Добываемая из недр марганцевая руда подвергается обогащению с использованием сложных способов и технологических схем (промывки, гравитационного, электромагнитного, флотации и др.) (рис. 6.15 а).

___________________

* Полевой шпат – группа минералов: ортоклаз KAlSi₃O₈; альбит NaAlSi₃O₈ и анортит CaAl₂Si₂O₈.

Таблица 6.4. Динамика добычи марганцевой руды, производство марганцевых концентратов в Никопольском марганцеворудном бассейне и их качество

Показатели	Г о д ы
	1990	1994	1996	1998	2000
Добыча марганцевой руды, тыс.т	16230	8053	7699	5706	6996
Содержание марганца в руде, %	23,7	22,9	22,1	22,5	22,7
Производство окисных концентратов высших сортов, тыс.т/%	2351 33,1	910 27,3	699 22,3	697 31,5	912 33,3
Содержание Mn в окисных концентратах высших сортов, %	43,5	45,5	43,2	43,2	43,2
Производство окисных концентратов II сорта, тыс.т/%	2700 38,0	1547 46,4	1702 55,5	1119 50,5	1353 49,4
Содержание Mn в окисных концентратах II сорта, %	37,2	39,7	36,0	36,3	36,1
Производство карбонатных концентратов I сорта, тыс.т/%	2050 28,9	843 26,3	636 20,7	398 18,0	474 17,3
Содержание Mn в карбонатных концентратах, %	29,7	29,8	28,4	28,4	29,3
Всего товарных концентратов, тыс.т	7103	3332	3064	2215	2710
Выход годного, %	48,2	45,7	43,8	43,1	43,5

Требования к качеству марганцевых концентратов. Химсостав марганцевых концентратов Никопольского бассейна регламентируется содержанием марганца и диоксида кремния, а также количеством влаги (табл. 6.5), а гранулометрический состав – фракциями, приведенными в табл. 6.6.

Рис.6.15. Принципиальная технологическая схема обогащения марганцевых руд Никопольского бассейна:

а - окисных руд; б – карбонатных руд

Таблица 6.5. Требования технических условий к качеству марганцевых концентратов Никопольского бассейна

Концентраты	Сорт	Содержание, %
		Mn	влаги	п.п.п.
Марганцевые окисные (О)	I	43,1/43,0*	16,0	–
	IБ	–/41,0	16,0	–
	II	–/34,0	22,0	–
	III	–/25,0	23,0	–
Марганцевые окисно-карбонатные (ОК)	I	26,5/26,0	18,0	17,0
	II	–/23,0	20,0	14,0
Марганцевые флотационные окисные (ОК)	I	–/43,0	27,0	–
	II	–34,0	27,0	–
Марганцевые флотационные окисно-карбонат-ные (ФОК)	I	–/26,0	27,0	17,0
	II	–/23,0	27,0	14,0

*Числитель – высшая, знаменатель – первая категория качества

Таблица 6.6. Гранулометрический состав марганцевых концентратов Никопольского бассейна

Фракция, мм	Концентрат окисный гравитационный			Окисно-карбонатный концентрат I сорт
	С о р т
	А	I	II
более 25	2,49	10,76	8,66	–
25–8	32,33	17,89	10,02	–
8–5	26,62	35,96	15,33	–
5–3	19,87	5,06	6,90	–
3–0,5	13,81	22,67	41,85	65,92
0,5–0,2	4,88	5,28	13,85	18,46
0,2–0,1	–	2,38	–	–
менее 0,1	-	–	3,40	15,62